"Mining for Alternatives" - Neue mikrobielle Wirkstoffproduzenten sowie molekularbiologische Studien zur Biosynthese des Collinolactons

Abstract

A. Theoretischer Teil 1 Einleitung 1.1 Naturstoffe als Quelle medizinischer Wirkstoffe Bereits über Jahrhunderte hinweg vertraut der Mensch auf die Natur als Quelle für viele Grundbedürfnisse wie Nahrungsmittel, Kleidung, Baumaterialien und -nicht zuletzt -als Quelle für medizinische Wirkstoffe. Hierbei bilden besonders Pflanzen die Grundlage von traditionellen medizinischen Heilansätzen. Auch wenn einige dieser therapeutischen Ansätze manchmal als Irrglauben abgetan werden, stellt die (Heil-)Pflanzenkunde einen über Jahrtausende gewachsenen Wissenschaftszweig dar. Als einer der ersten Erwähnungen können Berichte aus Mesopotamien genannt werden, die auf ca. 2300 v. Chr. datieren. Hier wird von Ölen aus Cedrus sp. (Zeder), Cupressus sempervirens (Zypresse) oder Commiphora sp. (Myrrhe) berichtet. [1 ] Bis heute werden diese Substanzen zur Behandlung von Krankheitssymptomen, wie Husten oder Erkältungen sowie parasitischen Infektionen und Entzündungen eingesetzt. Anfangs standen nur die Effekte auf den Körper im Fokus, wie die schmerzlindernde Wirkung der Weidenrinde (Cortex salicis) oder die narkotisierenden Anwendung des Schlafmohns (Papaver somniferum). In der modernen Forschung wurden diese aktiven Prinzipien als Reinsubstanz erhalten und charakterisiert: Salicylsäure (1) aus der Weidenrinde bzw. Morphin (2) aus dem Mohn. Wo anfangs nur Pflanzen als Wirkstoffquelle angenommen wurden, rückten ab der Entdeckung des antibakteriellen Penicillins (3) aus dem Schimmelpilz Penicillium notarum im Jahr 1928 auch Mikroorganismen in den Fokus der Forschung. 24 0.3 mg/L 23 15 N von 14 % in die Aminofunktion ermittelt wurde. Des Weiteren zeigten sich nach Fütterung von [ 13 C, 15 N 2 ]Harnstoff und [ 15 N 2 ]Harnstoff zusätzliche Multiplett-Signale in den ansonsten gleichartigen 1 H-NMR-Spektren, welche auf ein weiteres Isotopomer zurückgeführt wurden. Der Hochfeld-Isotopenshift dieses zum Dublett vom Dublett aufgespaltenen Signals bestätigte diese Annahme. Hierbei könnte es zu einer Anreicherung zweier Stickstoffatome in 21 gekommen sein, so dass neben der Kopplung innerhalb der Aminofunktion eine weitere -zu einem benachbarten 15 N-Stickstoff -zu beobachten war